考點(diǎn)11-化學(xué)反應(yīng)的限度與反應(yīng)條件的控制(核心考點(diǎn)歸納)(原卷版)

考點(diǎn)11化學(xué)反應(yīng)的限度與反應(yīng)條件的控制【核心考點(diǎn)梳理】一、化學(xué)反應(yīng)的限度1．可逆反應(yīng)(1)概念：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特征：反應(yīng)不能進(jìn)行到底，或者在一定條件下反應(yīng)物與生成物同時存在。在書寫化學(xué)方程式時，可逆反應(yīng)用符號“”表示?！竞诵臍w納】影響化學(xué)反應(yīng)的限度的因素(1)決定因素：化學(xué)反應(yīng)的限度首先取決于反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)。不同的可逆反應(yīng)在給定條件下的化學(xué)反應(yīng)限度不同，反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率不同。(2)外界因素：化學(xué)反應(yīng)的限度受溫度、濃度、壓強(qiáng)等條件的影響。改變其中的一個條件，可以在一定程度上改變一個化學(xué)反應(yīng)的限度。【典型例題】例1．下列說法正確的是()A．密閉容器中充入1molN2和3molH2可生成2molNH3B．一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，該反應(yīng)就達(dá)到了這一條件下的最大限度C．對于任何反應(yīng)增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率均增大D．化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡，條件改變，原平衡狀態(tài)不會被破壞例2．已知2Fe3++2I-→2Fe2++I2，為了探究FeCl3溶液和KI溶液的反應(yīng)是否存在一定的限度，取5mL0.5mol?L-1KI溶液，向其中加主0.1mol?L-1的FeCl31mL，充分反應(yīng)，下列實(shí)驗(yàn)操作能檢驗(yàn)該反應(yīng)是否存在限度的是()A．再滴加AgNO3溶液，觀察是否有黃色沉淀產(chǎn)生B．再加入CCl4振蕩后，觀察下層液體顏色是否變?yōu)樽霞t色C．再加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生D．再加入CCl4振蕩后，取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變成紅色二、化學(xué)平衡狀態(tài)1．化學(xué)平衡的建立對于可逆反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，其化學(xué)反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示。①反應(yīng)開始時，正反應(yīng)速率最大，原因是反應(yīng)物濃度最大；逆反應(yīng)速率為0，原因是生成物濃度為0；②反應(yīng)進(jìn)行中，正反應(yīng)速率的變化是逐漸減小，原因是反應(yīng)物濃度逐漸減??；逆反應(yīng)速率的變化是逐漸增大，原因是生成物濃度逐漸增大；③反應(yīng)一段時間(t1)后，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的關(guān)系是大小相等，反應(yīng)物的濃度不再改變，生成物的濃度不再改變?！竞诵臍w納】1．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征2．化學(xué)反應(yīng)的限度（1）化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的或完成的最大程度，任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進(jìn)程都有一定的限度。（2）不同條件下，同一可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度不同；相同條件下，不同反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度也不同。（3）化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率。3．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)（1）直接判斷依據(jù)：v正＝v逆≠0①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì)：必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA＋bB?cC＋dD，eq\f(v正（A）,v逆（B）)＝eq\f(a,b)時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。（2）間接判斷依據(jù)：各種“量”不變①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變?？傊粑锢砹坑勺兞孔兂闪瞬蛔兞?，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標(biāo)志。4．化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的注意事項(xiàng)（1）化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”關(guān)注反應(yīng)條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn)，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)；關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。（2）不能作為“標(biāo)志”的四種情況①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。②恒溫恒容下體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化，如2HI(g)?H2(g)＋I(xiàn)2(g)。③全是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化，如2HI(g)?H2(g)＋I(xiàn)2(g)。④全是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變?！镜湫屠}】例1．（2021年貴州省貴陽市期末）恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，能說明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是A．正逆反應(yīng)速率相等且為零 B．CO2的濃度不再變化C．各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等 D．消耗1molH2O的同時生成1molH2例2．（2021年廣西省桂林市期末）一定條件下，將2molNO2和1molS18O2，混合發(fā)生反應(yīng)NO2(g)＋S18O2(g)SO3(g)＋NO(g)。下列有關(guān)該反應(yīng)說法正確的是A．NO2(g)中不可能含18O B．當(dāng)各物質(zhì)均含18O時，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡C．轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目可能為2NA D．當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時，SO3(g)的質(zhì)量不再變化三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制1．調(diào)控反應(yīng)條件的目的和方法2．合理選擇的化學(xué)反應(yīng)條件的角度（1）化學(xué)反應(yīng)速率問題。（2）化學(xué)反應(yīng)限度問題。（3）生產(chǎn)設(shè)備的耐高溫、抗高壓性，生產(chǎn)投入的成本問題等。3．提高燃料的燃燒效率的措施（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當(dāng)過量。（2）盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。【典型例題】例1．下列措施可以提高燃料燃燒效率的是()①提高燃料的著火點(diǎn)②降低燃料的著火點(diǎn)③將固體燃料粉碎④將液體燃料霧化⑤將煤氣化處理⑥通入足量的空氣A．①③④⑤ B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥ D．①②③④例2．下列有關(guān)合成氨條件的選擇和解釋不合理的是()A．使用催化劑，可加快N2和H2合成氨的速率B．高壓比常壓條件更有利于合成氨C．采用500℃左右主要考慮反應(yīng)速率問題D．采用高溫高壓合成氨有利于提高反應(yīng)速率和平衡產(chǎn)率【考點(diǎn)達(dá)標(biāo)隨堂練】1.下列關(guān)于化學(xué)平衡的說法中,正確的是()A.當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時,反應(yīng)物已完全轉(zhuǎn)化為生成物B.化學(xué)平衡是一定條件下的平衡,當(dāng)條件改變時,平衡可能會遭到破壞C.當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時,反應(yīng)混合物中各成分的濃度相等D.當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時,正逆反應(yīng)均已停止2．500℃時，將2molN2和2.25molH2充入體積為10L的恒容密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時，NH3的濃度不可能是()A．0.1mol·L－1 B．0.12mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．0.16mol·L－13．一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。當(dāng)SO2、O2、SO3的濃度不再變化時，下列說法正確的是()A．SO2和O2全部轉(zhuǎn)化為SO3B．正、逆反應(yīng)速率相等且等于零C．該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)D．SO2、O2、SO3的濃度一定相等4．能使煤炭燃燒更充分，且使熱能利用率提高的最有效措施是()A．多加煤以使?fàn)t火更旺B．把煤炭做成大煤球C．把煤中摻和一些黃泥做成蜂窩煤D．把煤粉碎，在煤粉燃燒器中燃燒5．（2021年山東省聊城市期末）在一定條件下的恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)＋Z(s)，下列不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A．2v正(X)＝v逆(Y) B．反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變C．體系壓強(qiáng)不再變化 D．混合氣體的密度不再變化6．下列敘述能說明在固定容積的密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)：已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為3∶1∶2B．混合氣體的壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化C．單位時間內(nèi)每消耗3molX，同時生成2molZD．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化7．可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容密閉容器中進(jìn)行：①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時，生成2nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時，生成2nmolNO③用NO2、NO和O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1④混合氣體的顏色不再改變⑤混合氣體的密度不再改變⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變可說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．①④⑥⑦ B．②③④⑥C．①④⑤⑦ D．①②⑥⑦8．（2021年江蘇省無錫市期末）某溫度時，在2L容器中發(fā)生A(g)→B(g)的反應(yīng)。A、B物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是A．該反應(yīng)為不可逆反應(yīng)B．反應(yīng)式為：2ABC．0～4min，v(A)＝0.1mol·L－1·min－1D．在4min時刻，反應(yīng)建立平衡9．（2021年廣東省惠州市第二學(xué)期期末）在一定條件下，某可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率隨時間的變化曲線如下圖所示。下列有關(guān)說法中正確的是A．t1時刻，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率B．t2時刻的正反應(yīng)速率小于t3時刻的逆反應(yīng)速率C．t4時刻，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正、逆反應(yīng)速率均為0D．t4時刻，保持其他條件不變，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快10．在一定溫度下，某反應(yīng)A＋B?C體系中，n(B)隨反應(yīng)時間(t)的變化如下表：t/min012345n(B)/mol0.0800.0360.0280.0200.0200.020該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間區(qū)域?yàn)?)A．1～2min B．1～3minC．2～3min D．3～5min11．工業(yè)煉鐵是在高爐中進(jìn)行的，高爐煉鐵的主要反應(yīng)是：①2C＋O2====2CO；②Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2。該煉鐵工藝中，焦炭的實(shí)際用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計算所需要的量。其主要原因是()A．CO過量B．CO與鐵礦石接觸不充分C．煉鐵高爐的高度不夠D．反應(yīng)①②都有一定限度12．在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g)，在催化劑存在的條件下高溫加熱，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反應(yīng)放出熱量。反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化的情況如圖所示：(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為________；反應(yīng)平衡時c(H2)＝________。(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是________(填序號)。①CO減小的化學(xué)反應(yīng)速率和CO2減小的化學(xué)反應(yīng)速率相等②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化④正、逆反應(yīng)速率都為零13．（2021年北京市昌平區(qū)期末）在催化劑加熱條件下，將SO2與足量O2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。SO2與SO3的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示，請回答下列問題。（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。（2）5min后c(SO2)與c(SO3)不再隨時間改變的原因是_________________________________________。（3）由圖像可知SO2與O2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，證據(jù)是______________________________________________________________________。（4）若將SO2與足量18O2反應(yīng)，當(dāng)三氧化硫的濃度不再隨時間改變時，容器中18O存在于以下物質(zhì)中：18O18O、S18O18O18O、________________________________(說明：本題用18O2或者18O18O表示氧氣分子中的2個O原子均為18O，以此類推)。14．在2L密閉容器中，800℃時反應(yīng)2NO＋O2?2NO2體系中，n(NO)隨時間的變化如下表：時間(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007（1）如圖表示各物質(zhì)濃度的變化曲線，A點(diǎn)處，v(正)________v(逆)，A點(diǎn)正反應(yīng)速率________B點(diǎn)正反應(yīng)速率。(用“大于”“小于”或“等于”填空)（2）圖中表示O2變化的曲線是